奥比中光子公司自研的三维全场景应变测量，如何让芯片精密检测可视化？

在国内，奥比中光旗下的子公司新拓三维自主研发出一套三维全场应变测量系统，打破了原先在微观尺寸测量领域的限制，助力中国芯片半导体产业制造性能更优异的芯片。

图注：新拓三维研发的三维全场应变测量系统

在对芯片进行微观尺度材料变形测试时，新拓三维XTDIC显微应变测量系统搭配高倍数显微镜，可对芯片进行高倍数放大，并借助算法对畸变误差进行调教，精确测量芯片断面不同材质材料变形及应变，分析微观尺度热应变，与有限元仿真模型对比，验证芯片半导体材料性能的可靠性。

图注：芯片断面材料组成分析

图注：芯片三个关键点应变分析

图注：芯片截面不同材料变形分析

在芯片热膨胀变形测试时，集成电路（IC）因三维封装的持续微型化，会影响电路板可靠性及热循环性能，进而导致电路板电路连接的稳定性。采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，可测量及掌握IC热膨胀系数，判断贴装后电路板的热循环测试失效位置，可以进一步掌握IC的稳定性和性能。

图注：被测PCB板样件

图注：PCB板热膨胀系数

此外，在芯片低温变形测试上，XTDIC非接触式全场应变测量系统可采集芯片在30分钟内，从冷却到恢复室温变形过程的图像，分析得到被测芯片表面应变场变化，帮助工程师定量分析芯片收缩变形模量变化。

图注：XTDIC芯片低温变形测试

2021年，受新冠肺炎疫情影响，全球数字化浪潮加速，对芯片产品的需求快速提升，也带动了半导体设备市场的增长，测试设备的需求也水涨船高。据中国电子报报道， 2020 年全球半导体测试设备市场规模为60.1 亿美元，到2022 年预计将达80.3亿美元，年复合增长率达到16%。

三维全场应变测量技术是非接触式应力应变测试的一种重要手段，目前已经融入到半导体研发制造的检测过程中。系统搭配光学显微镜，可以检测芯片高低温下的微变形、芯片翘曲和膨胀收缩，分析芯片在负荷状态下的应力应变情况，提升芯片的可靠性和稳定性。

新拓三维是奥比中光旗下工业公司，致力于先进三维光学测量技术研究、系列测量设备研发与提供三维工业检测解决方案。公司主要产品包括Tube Qualify三维光学弯管测量系统、XTOM三维光学扫描测量系统、XTDIC三维全场应变测量分析系统等。

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